Keysight N8731A là bộ nguồn DC hệ thống một đầu ra 8 V, 400 A, 3200 W trong khổ 2U, thuộc dòng N8700. Điện áp thấp, dòng rất lớn trong một máy gọn. Bài này đi qua từng ngành, xem mỗi nơi giao cho N8731A việc gì và tính năng nào trong data sheet Keysight thực sự quyết định.
N8731A thông số cốt lõi trước khi bàn tới ứng dụng
Theo data sheet 5990-3881EN, N8700 gồm 21 model một đầu ra, chia nhóm 3,3 kW và 5 kW. N8731A có điện áp thấp nhất và dòng cao nhất nhóm 3,3 kW:
- Đầu ra: 8 V, 400 A, 3200 W.
- Gợn và nhiễu CV: 60 mV đỉnh-đỉnh (băng 20 MHz), 8 mV rms (5 Hz – 1 MHz); gợn CC 1300 mA rms.
- Độ chính xác lập trình: điện áp 0,05% + 4 mV, dòng 0,1% + 800 mA. Đo lường: điện áp 0,1% + 8 mV, dòng 0,1% + 1200 mA.
- Độ phân giải: 0,96 mV và 48 mA. Thời gian phục hồi quá độ tải dưới 1 ms.
- Thân máy: cao 88 mm, rộng 423 mm, sâu 442,5 mm, nặng 13 kg.
- Giao tiếp: LAN, USB 2.0, GPIB tiêu chuẩn, LXI Class C.
Data sheet nêu đối tượng là kỹ sư R&D, thẩm định thiết kế và sản xuất trong ngành hàng không – quốc phòng, ô tô, linh kiện và truyền thông. Phần dưới bám theo danh sách đó, cộng thêm giáo dục.
Bảng tổng hợp: ngành nghề, công việc và tính năng Keysight N8731A
| Ngành | Công việc điển hình | Tính năng liên quan (theo data sheet) |
|---|---|---|
| Sản xuất điện tử / ATE | Cấp nguồn cho trạm test tự động trong tủ rack | LAN, USB, GPIB, LXI Class C, SCPI; khổ 2U; thời gian đáp ứng lệnh 100 ms điển hình |
| Ô tô | Thử dòng lớn ở áp thấp cho cầu chì, rơ-le, đầu nối | 400 A; độ chính xác dòng 0,1% + 800 mA; ghép song song tới 4 máy |
| Linh kiện | Chạy tải nhiệt, burn-in linh kiện công suất | Chế độ CC; bảo vệ quá áp, quá dòng, quá nhiệt |
| Truyền thông | Cấp nguồn bo mạch dòng lớn, áp thấp | Gợn 8 mV rms; bù sụt áp từ xa 2 V; phục hồi quá độ dưới 1 ms |
| Hàng không – quốc phòng | Thẩm định thiết kế, thử biên nguồn | Cửa sổ bảo vệ OVP 0,5 – 10 V kết hợp UVL |
| R&D | Đặc tính hóa mẫu thử, ghi số liệu | Đo lường tích hợp 0,1% + 8 mV; web server; lập trình analog |
| Giáo dục | Phòng thí nghiệm điện tử công suất | Khóa mặt máy; bảo vệ đầy đủ; điều khiển qua trình duyệt |
Sản xuất điện tử và ATE: nguồn hệ thống trong tủ rack
Ở dây chuyền, bộ nguồn là một khối trong tủ test do máy tính điều khiển. N8731A có sẵn LAN, USB và GPIB nên không cần mua thêm card giao tiếp, và có thể giữ GPIB cho hệ cũ trong khi chuyển dần sang LAN. Driver IVI-COM và SCPI giúp viết chương trình test nhanh hơn.
3200 W gói trong 2U, khe gió không nằm ở nóc hay đáy nên xếp tải điện tử sát bên trên được. Bộ ray trượt N5740A (dùng chung với dòng N5700) lắp N8731A vào rack trong đúng 2U.
Khi tính nhịp test, hãy cộng thời gian đáp ứng lệnh 100 ms điển hình vào thời gian đáp ứng đầu ra: tăng áp 80 ms, hạ áp 20 ms khi có tải nhưng 500 ms khi không tải. Phân tích sâu hơn về bước hạ áp có trong bài chọn nguồn DC hệ thống và tùy chọn đầu vào AC.
Ô tô và linh kiện: dòng lớn ở điện áp thấp
Ngành ô tô là nơi cần nói rõ giới hạn trước. N8731A dừng ở 8 V, nên không cấp được điện áp danh định của hệ thống 12 V trên xe. Nếu bài test cần mô phỏng ắc quy 12 V, model cùng họ N8733A (15 V, 220 A, 3300 W) phù hợp hơn. N8731A phát huy ở những phép thử mà điện áp trên mẫu thấp nhưng dòng phải rất lớn: thử dòng định mức và tăng nhiệt cho cầu chì, rơ-le, đầu nối, thanh cái, dây điện, nơi điện trở mẫu chỉ vài miliôm.
Ở chế độ dòng không đổi, độ chính xác lập trình dòng 0,1% + 800 mA và đo dòng 0,1% + 1200 mA là con số cần đưa vào ngân sách sai số. Nếu 400 A chưa đủ, Keysight cho phép ghép song song tới bốn máy cùng model; nối tiếp được hai máy cùng model khi cần áp cao hơn, với điều kiện không cực nào lệch quá ±60 VDC so với cực khác hay vỏ máy.
Với linh kiện công suất, burn-in kéo dài nhiều giờ. Bảo vệ quá áp, quá dòng và quá nhiệt ngắt đầu ra khi có sự cố, còn độ ổn định 4 mV và 200 mA trong 8 giờ (sau 30 phút khởi động) cho biết đầu ra trôi bao nhiêu trong một ca dài.
Truyền thông: cấp nguồn cho bo mạch dòng lớn
Bo mạch xử lý và khối vô tuyến thường chạy ở áp thấp với dòng lớn. Với tải loại này, sụt áp trên dây tải trở thành vấn đề thật. N8731A có chân cảm biến từ xa bù tối đa 2 V. Chia 2 V cho 400 A ra khoảng 5 mΩ tổng điện trở dây đi và về, nên phải dùng cáp tiết diện lớn hoặc thanh cái ngắn khi chạy gần dòng định mức.
Gợn 8 mV rms và thời gian phục hồi dưới 1 ms khi tải nhảy từ 10% lên 90% dòng định mức là hai thông số cần so với yêu cầu của bo mạch.
Hàng không – quốc phòng và R&D: thẩm định và đặc tính hóa
Trong thẩm định thiết kế, không được để thao tác nhầm làm hỏng mẫu thử đắt tiền. N8731A cho đặt ngưỡng quá áp trong dải 0,5 – 10 V cùng giới hạn áp dưới UVL, tạo thành cửa sổ bảo vệ cho tải nhạy.
Với kỹ sư R&D, đo lường tích hợp cho đọc điện áp và dòng ngay trên nguồn. Web server cho phép điều khiển từ trình duyệt khi máy nằm trong buồng thử, còn đầu vào analog 0 – 5 V hoặc 0 – 10 V (hay điện trở 0 – 5 kΩ, 0 – 10 kΩ) cho phép điều khiển từ mạch ngoài không cần máy tính.
Giáo dục: phòng thí nghiệm điện tử công suất
Ở trường đại học và trung tâm đào tạo nghề, N8731A hợp với bài thực hành mạch dòng lớn hay đo điện trở tiếp xúc. Mặt máy có núm chỉnh thô và tinh, hiển thị đồng thời điện áp và dòng. Giảng viên có thể khóa mặt máy để sinh viên không đổi thông số ngoài ý muốn, và dùng giao diện web để chiếu trạng thái máy cho cả lớp. Dù chỉ 8 V, 400 A vẫn đòi hỏi đầu nối và dây đúng chuẩn.
Bộ Nguồn DC Keysight N8731A: bốn điểm phải chốt khi đặt hàng
- Đầu vào AC: chọn 208 V ba pha, 400 V ba pha hoặc 230 V một pha. Keysight lưu ý tùy chọn này không đổi được nếu không gửi máy về hãng và đặt đơn mới.
- Điểm V/I: 8 V có đủ cho tải không? Nếu cần 12 V trở lên, chuyển sang model khác cùng họ.
- Dây tải: thiết kế theo giới hạn bù 2 V tại 400 A.
- Mở rộng: chỉ máy cùng model mới ghép được, nên chốt model từ lô đầu.
Về N8731A giá bán phụ thuộc tùy chọn đầu vào AC và phụ kiện như bộ ray N5740A; vui lòng liên hệ báo giá để Techmaster tư vấn đúng cấu hình. Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt chuẩn ISO/IEC 17025. Xem trang bộ nguồn DC Keysight N8731A để gửi yêu cầu, hoặc tham khảo bài so sánh dòng N5700 1U nếu tải của bạn cần ít dòng hơn. Toàn bộ danh mục có tại chuyên trang Keysight.
